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科学家沸腾了!火星漫游者“好奇号”首次解开火星山脉之谜!

2019-09-06来源:中国仪器仪表网

就在昨天,美国宇航局NASA宣布火星漫游者“好奇号”已经用重力科学解开了火星山脉之谜!到底是什么情况?我们来看看!

科学家沸腾了!火星漫游者“好奇号”首次解开火星山脉之谜!


据一项新的研究报告称,任务小组成员重新设计了好奇号探测车的导航装置,以测量引力场中的微小变化。这一新颖的策略使研究人员能够弄清楚好奇号正在探索的巨大火星山是如何形成的,。

科学家们长期以来一直在争论这个被称为夏普山的奇怪山体是如何形成的。它是曾经填满盖尔陨坑但被侵蚀殆尽的沉积结构的残余物吗?还是夏普山以现在的形式合并在一起,随着火星风把尘土和沙子吹进盖尔环形山而增长?但是现在这个问题或许被好奇号解决了!此次美国宇航局的火星漫游者“好奇号”(Curiosity)展示了一些新的科学力量,可能在这个过程中解开了这个红色星球的谜题!

我们知道引力场会随着高度的增加而减弱,因此离地心的距离也会增加。而目前好奇号已经从盖尔层上升到了夏普山的丘陵地带,科学家通过绘制了好奇号穿越路线上超过700个点的引力场强度图,从而测出在不同高度的引力强度。

重点来了!利用这些“重力测量法”,研究人员计算出好奇号轮子下岩石的密度,大约每立方米1680公斤。这密度显然不高,它意味着这些岩石非常多孔,或者中间存在许多缝隙。

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使用“好奇号”火星漫游者工程加速度计(灰色)进行的测量显示,当漫游者攀登夏普山时,重力强度有所下降。模型重力信号(黑色)衰减的速度使得研究人员能够测量构成夏普山的岩石密度。

因此从结果看来,它可能更像是一种压实的土壤,而不是你认为的那种很好的、粘合得很好的岩石。如果这些沉淀物曾经被埋在5公里深的其他沉淀物下面,它们几乎肯定会密度大得多。因此,新的研究结果认为,夏普山主要是由风吹积的沉积物形成的,而不是由填满陨石坑的特征形成的。

这虽然并不能说明这里,也就是盖尔陨石坑曾经有一个可能适合居住的湖泊,但是好奇号通过对湖床沉积物的观察非常有信心地证实了这一水体过去的存在。但是这些沉淀物显然没有到达火山口边缘。目前还不清楚它们的高度,因为湖的早前沉积物和被风吹积的沉积物之间的过渡位于夏普山的斜坡上。

但是好奇号没有携带任何专门的重力测量仪器,那么科学家是如何测量的呢?

据了解,好奇号有两个“漫游者惯性测量单元”(RIMUs),一个主单元和一个备用单元。“好奇号”和“勇气号”都由三个加速度计和三个陀螺仪组成。“好奇号”的操控者通常使用这两个陀螺仪来导航,并确定“好奇号”在太空中的方位。因此,研究小组在另一颗行星的表面通过好奇号仅有这些仪器建立了第一次“重力测量”,最终解开了火星山脉夏普山之谜!

2015年9月9日,美国宇航局的火星漫游者“好奇号”拍摄到了这张合成照片,照片中,“好奇号”望着夏普山的高处。

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我们知道,2012年8月,汽车大小的“好奇号”漫游者降落在154公里宽的盖尔陨石坑的地面上,任务是调查该地区过去是否可能存在生命。这项工作取得了令人难以置信的成果;“好奇号”的观测显示,在远古时期,盖尔陨石坑曾长期位于在一个湖泊和溪流系统中,时间可能长达数亿年。

因此盖尔环形山成为科学家的重点研究课题,还有其他原因。例如,一座山从它的中心上升到火星上空5.5公里,这是一个戏剧性的地质奇观,在地球上没有类似的。“好奇号”从2017年9月就开始探索这条山脊。现在它进入了“粘土承载单元”,位于山脊南部的一个凹槽中。在这个单元中,粘土矿物可能包含了更多关于古代湖泊的线索,这些湖泊帮助形成了夏普山的低层

好奇号的这项研究展示了在其他行星表面进行重力测量的前景,带我们进入了一个新的科学领域!这是一次巨大的突破!

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现在,好奇号将要离开夏普山,前往下一个目的地,期待它更多的发现!

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